偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系取苗機(jī)構(gòu)的研究.pdf

1、改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的蔬菜產(chǎn)業(yè)總體保持平穩(wěn)較快發(fā)展，據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在2009年蔬菜種植面積和產(chǎn)量分別占世界的43％和49%，均居世界第一。蔬菜品種日益豐富，質(zhì)量不斷提高，市場(chǎng)體系逐步完善，總體上呈現(xiàn)良好的發(fā)展局面。而蔬菜移栽又是蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)之一，移栽能較好地解決季節(jié)矛盾，可適時(shí)早播，有利于充分利用光溫條件，彌補(bǔ)作物生長(zhǎng)期不足的缺點(diǎn)，充分利用土地資源，對(duì)作物進(jìn)行氣候補(bǔ)償和縮短育期，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均非?？捎^。目前，國(guó)內(nèi)已

2、有的移植機(jī)械多為半自動(dòng)移植機(jī)，半自動(dòng)移植機(jī)靠手工喂苗，工作強(qiáng)度大、效率低。而國(guó)內(nèi)自動(dòng)移植機(jī)的研究剛剛起步，自動(dòng)移植機(jī)從取苗到植苗都由機(jī)械完成，工作強(qiáng)度低、效率高。國(guó)外雖有一些自動(dòng)移植機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)，但還處于不斷研究與推廣階段。而取苗機(jī)構(gòu)是制約自動(dòng)移植機(jī)發(fā)展的“瓶頸”，也是制約蔬菜大規(guī)模種植的關(guān)鍵問(wèn)題之一。因此設(shè)計(jì)一種新型的取苗機(jī)構(gòu)替代手工取苗，就成為我國(guó)蔬菜種植業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
　　 本文分析了國(guó)內(nèi)外自動(dòng)移栽機(jī)械研究現(xiàn)狀，提出一種

3、新型的蔬菜缽苗自動(dòng)移栽機(jī)的核心部件——自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，即偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)可以單獨(dú)作為取苗機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取苗。并且該蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，取苗效率高。研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1．分析蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)取苗與栽植苗所需的工作軌跡要求，研究夾取式取苗機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理與結(jié)構(gòu)組成，并設(shè)計(jì)了推苗凸輪輪廓曲線。
　　 2．本文首次提出偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系取苗機(jī)構(gòu)，建立了該取苗機(jī)構(gòu)的

4、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。
　　 3．為解決本機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)多目標(biāo)優(yōu)化難題，自主開(kāi)發(fā)了偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)輔助分析與優(yōu)化軟件，并詳細(xì)介紹了該軟件的人機(jī)交互界面及功能。
　　 4．研究機(jī)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)取苗軌跡與移栽臂姿態(tài)的影響規(guī)律，研究基于人機(jī)交互優(yōu)化的參數(shù)優(yōu)化方法，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)滿足蔬菜缽苗自動(dòng)取苗工作要求。
　　 5．結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后，根據(jù)最優(yōu)參數(shù)確定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，綜合考慮各參數(shù)因子的影響，在AutoCAD20